CN118079630B - 垃圾焚烧用烟气处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了垃圾焚烧用烟气处理设备,涉及垃圾焚烧烟气处理技术领域,包括反应塔本体、出口向下的烟气管和涡流板,所述烟气管上方设置有弧形的第一导流板和第二导流板,两个所述导流板上方设置有连接脱酸剂管的喷头以及排气管,通过将烟气从出口向下的烟气管中喷出,烟气被喷在弧形的涡旋板上,从而改变原烟气的流向与速度,当原烟气改变流向向上时,第一导流板和第二导流板对烟气进行引流,形成多个小气流漩涡,气流漩涡增加了与脱酸剂的接触面积和接触时间,从而促进了脱酸反应的充分进行,并气流漩涡的形成可以加快脱酸剂中水分子的蒸发速度,加快脱酸剂的蒸发进程,不会产生新的工艺废液。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧烟气处理技术领域,具体是垃圾焚烧用烟气处理设备。
背景技术
垃圾焚烧技术已成为目前解决日益严重的垃圾污染问题、缓解能源危机的重要措施。但焚烧过程产生大量的酸性气体(如SO2和HCl等),使得垃圾焚烧烟气净化技术的研究与设备优化备受关注。
其烟气净化技术主要借鉴燃煤烟气净化方法,一般采用半干式喷雾干燥吸收法,在这种工艺中,废气通过脱酸塔,通常是一个旋风分离器或喷雾器,与部分湿度的液相吸收剂(如石灰石糊浆)接触,脱酸塔中的液相吸收剂通过喷雾或喷淋系统喷洒到废气中,与酸性气体发生反应形成相应的盐类或水。
从脱酸塔的上方喷洒液相吸收剂,当烟气从脱酸塔的上方排进脱酸塔内,由于烟气回流区的作用,部分没有蒸发完全的吸收剂浆滴被吹向脱酸塔壁面,容易造成脱酸塔壁面的结渣和腐蚀,导致脱酸塔壁面所受的热应力增大,不利于脱酸塔长期稳定运行。
发明内容
一)解决的技术问题
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足,提供了垃圾焚烧用烟气处理设备。
二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:垃圾焚烧用烟气处理设备,包括反应塔本体,所述反应塔本体分为两个腔体,其中一个腔体呈圆筒状,所述圆筒状腔体内进行喷淋脱酸反应,另一个腔体位于圆筒状腔体正上方,并连接有排气管,包括:
烟气管,设置于所述反应塔本体的圆筒腔体下部,且烟气管的进气方向为垂直于水平面向下;
涡旋板,所述涡旋板为半圆球状,固定设置于所述反应塔本体内部,位于所述烟气管下方,并涡旋板的中轴线与反应塔本体的圆筒腔体的中轴线重合,且涡旋板的球心靠近烟气管的进气方向,当所述烟气管垂直水平面向下喷出烟气,烟气喷到所述涡旋板之后,烟气的流向和速度发生改变;
第二导流板,固定设置于所述反应塔本体的圆筒腔体的内壁上,位于所述烟气管上方,对烟气进行引流,使其在反应塔内形成气流漩涡;
第一导流板,固定设置于所述反应塔本体的圆筒腔体的内壁上,位于所述第二导流板上方,并与第一导流板的方向相对,对烟气进行引流,使其在反应塔内形成气流漩涡;
脱酸剂管,对称设置于所述反应塔本体上部;
喷头,连接于所述脱酸剂管上,并位于所述反应塔本体内部,用于将脱酸剂管内的脱酸剂呈雾状喷洒在反应塔本体中。
进一步的,所述垂直于水平面的一段烟气管的中轴线到所述反应塔本体的圆筒腔体的内壁的最短距离为la,所述涡旋板的中轴线到反应塔本体的圆筒腔体的内壁的最短距离为lb,在平行于水平面的方向上,涡旋板的中轴线到涡旋板边界的最远距离为lc,则lc/lb的取值范围为0.45-0.75,la/lb的取值范围为0.5-0.8。
进一步的,所述第一导流板位于靠近所述烟气管的一端,所述第二导流板位于远离烟气管的一端。
进一步的,在垂直于水平面方向上,所述第一导流板到所述涡旋板的距离为na,所述第二导流板到所述涡旋板的距离为nb,则nb/na的取值范围为0.65-0.8。
进一步的,所述涡旋板的边缘处均匀设置有至少两个的V型导向孔,且导向孔的V型开口方向远离涡旋板的中心。
进一步的,所述涡旋板的边缘处均匀设置有四个的V型导向孔,导向孔的圆心角为θa,任意两个相邻的V型导向孔围成的圆弧的圆心角为θb,θa的角度范围为8°-18°,θb的角度范围为72°-82°。
进一步的,所述第一导流板呈圆弧板,第一导流板的圆心角为θc,则θc的角度范围为80°-100°,所述第二导流板呈圆弧板,第二导流板的圆心角为θd,则θd的角度范围为80°-100°,并第一导流板和第二导流板上各设置有多个通孔。
进一步的,所述喷头包括压力泵和喷嘴,所述压力泵上连接有三个喷嘴,每个所述喷嘴呈角度倾斜设置在压力泵上,压力泵用以将脱酸剂管内的脱酸剂加压后进入三个喷嘴,喷嘴将脱酸剂喷洒在反应塔本体内,脱酸剂与反应塔本体内的烟气进行脱酸反应。
进一步的,每个所述喷嘴内设置有第一锥形空腔和第二锥形空腔,所述第一锥形空腔的中心轴线和第二锥形空腔的中心轴线重合,并所述第一锥形空腔的高大于所述第二锥形空腔的高,所述第一锥形空腔的圆心角小于所述第二锥形空腔的圆心角,第一锥形空腔的扩张段与所述压力泵连通,第二锥形空腔的收缩段和第一锥形空腔的收缩段连通,第二锥形空腔的扩张段与喷嘴远离压力泵的端面连通,当脱酸剂流经第一锥形空腔的收缩段,液体的压力增大,在第二锥形空腔的扩张段形成喷雾喷洒在反应塔本体内。
三)有益效果:
与现有技术相比,该发明具备如下有益效果:
本发明通过将烟气从出口向下的烟气管中喷出,烟气被喷在弧形的涡旋板上,通过限定烟气在涡旋板的喷洒位置和涡旋板的结构,从而改变原烟气的流向与速度,当原烟气改变流向向上时,第一导流板和第二导流板对烟气进行引流,形成多个小气流漩涡,气流漩涡增加了与脱酸剂的接触面积和接触时间,从而促进了脱酸反应的充分进行,并气流漩涡的形成可以加快脱酸剂中水分子的蒸发速度,加快脱酸剂的蒸发进程,不会产生新的工艺废液。
附图说明
图1为本发明的主视剖视图;
图2为本发明中反应塔本体内的气流涡旋示意图;
图3为本发明的局部立体剖视图;
图4为图1中A-A处的俯视剖视图;
图5为本发明中涡旋板的俯视图;
图6为本发明中第一导流板的立体图;
图7为本发明中第二导流板的立体图;
图8为本发明中喷头的立体图;
图9为本发明中喷头的局部立体剖视图;
图10为Ca(OH)2浆液模型示意图;
图中:1、烟气管;2、反应塔本体;3、涡旋板;4、支撑架;5、导向孔;6、第一导流板;7、第二导流板;8、脱酸剂管;9、喷头;10、排气管;11、压力泵;12、喷嘴;13、第一锥形空腔;14、第二锥形空腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
结合图1至图9所示的垃圾焚烧用烟气处理设备,包括反应塔本体2,反应塔本体2分为两个腔体,其中一个腔体呈圆筒状,在圆筒状腔体内进行喷淋脱酸反应,另一个腔体位于圆筒状腔体正上方,呈半圆球状,半圆球状的腔体的中轴线与圆筒腔体的中轴线重合,半圆球状腔体连接有排气管10,反应塔本体2内经脱酸反应后的烟气从上方的排气管10排进后续的除尘器中。
具体的,如图1至图4所示,在反应塔本体2的圆筒腔体下部连接有烟气管1,且烟气管1在反应塔内的进气方向为垂直于水平面向下,垃圾焚烧处理后形成的烟气从烟气管1排进反应塔本体2内进行脱酸反应,其中烟气的主要成分是二氧化硫(SO2)和氯化氢(HCl)。
如图1至图5所示,涡旋板3呈半圆球状,在反应塔本体2内部的中轴线处固定有支撑架4,在支撑架4上方固定连接涡旋板3,涡旋板3位于烟气管1下方,并涡旋板3的中轴线与反应塔本体2的圆筒腔体的中轴线重合,且涡旋板3的球心靠近烟气管1的进气方向,即涡旋板3的弯曲圆弧端朝向烟气管1的进气方向,当烟气管1垂直水平面向下喷出烟气,烟气喷到涡旋板3之后,烟气的流向和速度发生改变。
需要注意的是,涡旋板3上任意两点与球心连线围成的角度小于180°,即该涡旋板3围成的圆弧小于相同半径尺寸下的半圆弧,方便喷到涡旋板3上的烟气从圆弧边界溢出。
如图1和图2所示,第二导流板7固定设置在反应塔本体2的圆筒腔体的内壁上,位于烟气管1上方,对烟气进行引流,使其在反应塔内形成气流漩涡。
如图1和图2所示,第一导流板6固定设置于反应塔本体2的圆筒腔体的内壁上,位于第二导流板7上方,并与第一导流板6的方向相对,对烟气进行引流,使其在反应塔内形成气流漩涡。
如图1至图3所示,脱酸剂管8对称设置在反应塔本体2的圆筒空腔的上部分,喷头9连接在脱酸剂管8上,并位于反应塔本体2内部,用于将脱酸剂管8内的脱酸剂呈雾状喷洒在反应塔本体2中,脱酸剂的主要成分为Ca(OH)2,与烟气中的酸性气体发生以下反应:
2HCl(g)+Ca(OH)2→CaCl2+2H2O
如图10所示,雾化后的Ca(OH)2浆液,其初始状态为脱酸剂颗粒溶解在液相中,在浆液中处于饱和状态,且其溶解平衡遵守亨利定律,Ca(OH)2存在溶解极限,Ca(OH)2向液膜扩散;水在颗粒表面形成液膜,脱酸反应只在液相中发生,当浆液进入到反应塔中,水分在颗粒表面开始迅速蒸发,与此同时烟气中的SO2和HCl向液膜扩散,在液滴表面被吸收,随着蒸发的进行,液相体积减小,反应速率增大,当浆液中的大部分水分蒸发后,化学反应终止。
如图1所示,垂直于水平面的一段烟气管1的中轴线到反应塔本体2的圆筒腔体的内壁的最短距离为la,即在平行于水平面方向,烟气管1水平向下喷出管的中轴线到反应塔本体2内壁的距离la,涡旋板3的中轴线到反应塔本体2的圆筒腔体的内壁的最短距离为lb,即在平行于水平面方向,涡旋板3的中轴线到反应塔本体2内壁的距离lb,在平行于水平面的方向上,涡旋板3的中轴线到涡旋板3边界的最远距离为lc,则lc/lb的取值范围为0.45-0.75,在此取值区间范围内,以确保气流在涡旋板3周围的分布均匀和促使气流形成较为强烈的湍流,如果涡旋板3直径过大,会导致气流在涡旋板3内部流动较为集中,而在涡旋板3外部流动稀疏,造成气流分布不均匀,影响脱酸反应的效果;la/lb的取值范围为0.5-0.8,可以理解为将烟气管1偏离涡旋板3中轴线设置,且保证烟气从涡旋板3的圆弧斜坡进入,在la/lb的取值范围为0.5-0.8的区间内,根据Bernoulli原理,当气体在流动过程中经过涡旋板3时,速度增加时压力降低,由于烟气在涡旋板3的一侧边进入,使得该侧的烟气速度较高,而压力较低,而在涡旋板3另一侧,烟气速度较低,压力较高,这种压力差会导致气流产生旋转。
更具体的,由于涡旋板3为半球形设计,当烟气从涡旋板3的一侧进入时,惯性力和黏性力的作用会使气流沿着涡旋板3的曲线路径流动,形成旋转涡流,即涡旋板3的形状和角度影响涡流的旋转方向和强度,在lc/lb的取值范围为0.45-0.75的区间内,限定了涡旋板3的形状和弯曲角度。
由此,改变烟气进入涡旋板3的位置,烟气从涡旋板3的一侧进入,气流会在涡旋板3的一侧产生较大的压力差,从而形成旋转流动,进而可以产生旋转的气流模式,增强湍流效应,这种气流动力学效应可以增加气流的湍流强度,促进烟气中酸性气体与脱酸剂的反应。
如图1和图2所示,第一导流板6位于靠近烟气管1的一端,第二导流板7位于远离烟气管1的一端,即第一导流板6与第二导流板7方向相对,在垂直于水平面方向上,第一导流板6到涡旋板3的距离为na,第二导流板7到涡旋板3的距离为nb,则nb/na的取值范围为0.65-0.8。
在上述结构中,已知烟气管1中的烟气从涡旋板3的一侧边进入涡旋板3,从而形成旋转的边缘涡流,这种涡流可以增强湍流效应,使烟气与脱酸剂更好地混合和接触,湍流的增加有助于提高传质速率和反应效率,从而增强脱酸过程,通过在反应塔的内壁上固定安装弧形的第一导流板6和第二导流板7,可以优化涡流在反应塔内的分布,在nb/na的取值范围为0.65-0.8的区间内,即第一导流板6要高于第二导流板7,第一导流板6的高度相对较高,可以引导烟气流向上方,这样可以促使烟气在涡旋板3上方形成旋转涡流,并向上升腾,这种上升的气流动向有助于增强湍流效应,提高涡流的强度和混合效果;第二导流板7的高度相对较低,可以控制涡流的扩散程度,较低的第二导流板7可以限制涡流上升的高度,防止涡流过度扩散,这有助于保持涡流在合适的区域内,使其更加集中和强大;如果第二导流板7的高度过高或者与第一导流板6位于同一高度,涡流会过度聚集在板的上方,导致涡流的能量损失和不稳定性增加,通过将第二导流板7设定为较低的高度,可以避免涡流过度聚集,维持涡流的稳定性和有效性。
由此,较低的第二导流板7有助于优化反应效果,它可以使涡流在反应塔内均匀分布,避免局部流动和不均匀的气流分布,这样可以确保脱酸剂与烟气充分混合和接触,提高反应效率和脱酸效果。
在一些实施例中,如图1至图5所示,涡旋板3的边缘处均匀设置有四个的V型导向孔5,且导向孔5的V型开口方向远离涡旋板3的中心,导向孔5的圆心角为θa,任意两个相邻的V型导向孔5围成的圆弧的圆心角为θb,θa的角度范围为8°-18°,θb的角度范围为72°-82°。
在上述结构中,在涡流板的边缘处均匀设置四个V型导向孔5,根据流体动力学中的质量守恒和动量守恒原理,当烟气通过V型导向孔5时,气流会受到导向孔5的形状和方向的影响,导致气流的速度和方向发生变化,这种变化会产生旋转力和涡旋的形成,从而形成旋转涡流,限定导向孔5的圆心角θa的角度范围为8°-18°,是因为较小的导向孔5的角度可以产生较小的涡旋,使涡流更加集中和稳定,基于涡流控制理论,即通过控制导向孔5角度来控制涡流的大小、旋转速度和分布,较小的角度有助于提高涡流的旋转速度和均匀性,确保脱酸剂与烟气的充分混合和接触;另外,基于流体动力学中的能量守恒原理,较小的导向孔5角度可以使烟气更顺畅地通过导向孔5缺口,减少流动的阻力和压力损失,而当导向孔5角度过大时,会导致烟气在导向孔5处产生逆流或泄漏,影响涡流的形成和稳定性,通过限定导向孔5角度在8°-18°范围内,可以避免这些问题,确保涡流的正常运行和效果。
在一些实施例中,如图2、图4、图6和图7所示,第一导流板6和第二导流板7均呈圆弧板,第一导流板6的圆心角为θc,则θc的角度范围为80°-100°,第二导流板7的圆心角为θd,则θd的角度范围为80°-100°,并第一导流板6和第二导流板7上各设置有多个通孔。
在上述结构中,第一导流板6和第二导流板7的圆弧圆心角的角度较大,但从俯视角度看,两个导流板并未完全包围反应塔,较大的圆弧圆心角可以减少烟气通过导流板时的压力损失,当烟气流经导流板时,较大的圆弧圆心角可以使烟气流动更加顺畅,减少阻力和压力损失,且较大的圆弧圆心角可以引导气流产生旋转和涡流现象,从而在导流板上形成稳定的旋转流动,增加混合效果和湍流强度;通过限定圆弧圆心角在80度至100度之间,可以增加导流板上涡流的旋转速度和均匀性,这有助于提高脱酸剂与烟气的混合和接触效果,增强脱酸反应的效率和彻底性,结合图10所示,在导流板处形成的旋转的涡流烟气,增加了Ca(OH)2浆液与烟气中的SO2和HCl的接触面积和接触次数,可持续性地使Ca(OH)2浆液与烟气中的SO2和HCl发生反应,SO2和HCl向Ca(OH)2浆液的液膜扩散,直至浆液中的水分全部蒸发完全,从而达到加快脱酸剂中水分子的蒸发速度的效果,加快脱酸剂的蒸发进程,不会产生新的工艺废液。
如图8和图9所示,喷头9包括压力泵11和喷嘴12,压力泵11上连通有三个喷嘴12,每个喷嘴12呈角度倾斜设置在压力泵11上,即三个喷嘴12在远离压力泵11的一侧呈扩张状态,呈倾斜放置的喷嘴12,可以使喷射的液体具有更大的喷射距离和范围,提高喷射效率和覆盖面积,通过增加压力,压力泵11可以使脱酸剂颗粒具有较高的速度和动能,从而增加喷射的距离,压力泵11将脱酸剂管8内的脱酸剂加压后进入三个喷嘴12,喷嘴12将脱酸剂喷洒在反应塔本体2内,脱酸剂与反应塔本体2内的烟气进行脱酸反应。
具体的,如图8和图9所示,每个喷嘴12内设置有第一锥形空腔13和第二锥形空腔14,第一锥形空腔13的中心轴线和第二锥形空腔14的中心轴线重合,并第一锥形空腔13的高大于第二锥形空腔14的高,第一锥形空腔13的圆心角小于第二锥形空腔14的圆心角,第一锥形空腔13的扩张段与压力泵11连通,第二锥形空腔14的收缩段和第一锥形空腔13的收缩段连通,第二锥形空腔14的扩张段与喷嘴12远离压力泵11的端面连通,可以理解为脱酸剂经过压力泵11加压后,从喷嘴12的第一锥形空腔13的底端进入,经过第一锥形空腔13和第二锥形空相连的收缩段,之后从第二锥形空腔14的扩张段喷射而出。
在上述结构中,由于第一锥形空腔13的圆心角较小,液体在进入第一锥形空腔13时会受到较高的约束,从而加速液体的流速,这种加速作用可以使液体脱酸剂在进入第二锥形空腔14之前获得更高的速度和动能;当液体脱酸剂从收缩段进入第二锥形空腔14时,液体会与周围的气体充分混合,由于第二锥形空腔14的圆心角较大,喷射出的液体脱酸剂会形成雾状颗粒,增加了液体与气体之间的接触面积,从而提高了混合效果,第二锥形空腔14的圆心角较大,使得喷射出的液体脱酸剂能够更好地形成雾化状态,雾状颗粒的形成可以增加液体表面积,使得脱酸剂与烟气之间的反应更加充分,提高脱酸效果。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.垃圾焚烧用烟气处理设备,包括反应塔本体(2),所述反应塔本体(2)分为两个腔体,其中一个腔体呈圆筒状,圆筒状腔体内进行喷淋脱酸反应,另一个腔体位于圆筒状腔体正上方,并连接有排气管(10),其特征在于,包括:
烟气管(1),设置于所述反应塔本体(2)的圆筒腔体下部,且烟气管(1)的进气方向为垂直于水平面向下;
涡旋板(3),所述涡旋板(3)为半圆球状,固定设置于所述反应塔本体(2)内部,位于所述烟气管(1)下方,并涡旋板(3)的中轴线与反应塔本体(2)的圆筒腔体的中轴线重合,且涡旋板(3)的球心靠近烟气管(1)的进气方向,当所述烟气管(1)垂直水平面向下喷出烟气,烟气喷到所述涡旋板(3)之后,烟气的流向和速度发生改变;
第二导流板(7),固定设置于所述反应塔本体(2)的圆筒腔体的内壁上,位于所述烟气管(1)上方,对烟气进行引流,使其在反应塔内形成气流漩涡;
第一导流板(6),固定设置于所述反应塔本体(2)的圆筒腔体的内壁上,位于所述第二导流板(7)上方,并与第一导流板(6)的方向相对,对烟气进行引流,使其在反应塔内形成气流漩涡;
脱酸剂管(8),对称设置于所述反应塔本体(2)上部;
喷头(9),连接于所述脱酸剂管(8)上,并位于所述反应塔本体(2)内部,用于将脱酸剂管(8)内的脱酸剂呈雾状喷洒在反应塔本体(2)中;
所述垂直于水平面的一段烟气管(1)的中轴线到所述反应塔本体(2)的圆筒腔体的内壁的最短距离为la,所述涡旋板(3)的中轴线到反应塔本体(2)的圆筒腔体的内壁的最短距离为lb,在平行于水平面的方向上,涡旋板(3)的中轴线到涡旋板(3)边界的最远距离为lc,则lc/lb的取值范围为0.45-0.75,la/lb的取值范围为0.5-0.8;
所述第一导流板(6)位于靠近所述烟气管(1)的一端,所述第二导流板(7)位于远离烟气管(1)的一端;
在垂直于水平面方向上,所述第一导流板(6)到所述涡旋板(3)的距离为na,所述第二导流板(7)到所述涡旋板(3)的距离为nb,则nb/na的取值范围为0.65-0.8;
所述涡旋板(3)的边缘处均匀设置有至少两个的V型导向孔(5),且导向孔(5)的V型开口方向远离涡旋板(3)的中心;
所述涡旋板(3)的边缘处均匀设置有四个的V型导向孔(5),导向孔(5)的圆心角为θa,任意两个相邻的V型导向孔(5)围成的圆弧的圆心角为θb,θa的角度范围为8°-18°,θb的角度范围为72°-82°;
所述第一导流板(6)呈圆弧板,第一导流板(6)的圆心角为θc,则θc的角度范围为80°-100°,所述第二导流板(7)呈圆弧板,第二导流板(7)的圆心角为θd,则θd的角度范围为80°-100°,并第一导流板(6)和第二导流板(7)上各设置有多个通孔。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧用烟气处理设备,其特征在于,所述喷头(9)包括压力泵(11)和喷嘴(12),所述压力泵(11)上连接有三个喷嘴(12),每个所述喷嘴(12)呈角度倾斜设置在压力泵(11)上,压力泵(11)用以将脱酸剂管(8)内的脱酸剂加压后进入三个喷嘴(12),喷嘴(12)将脱酸剂喷洒在反应塔本体(2)内,脱酸剂与反应塔本体(2)内的烟气进行脱酸反应。
3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧用烟气处理设备,其特征在于,每个所述喷嘴(12)内设置有第一锥形空腔(13)和第二锥形空腔(14),所述第一锥形空腔(13)的中心轴线和第二锥形空腔(14)的中心轴线重合,并所述第一锥形空腔(13)的高大于所述第二锥形空腔(14)的高,所述第一锥形空腔(13)的圆心角小于所述第二锥形空腔(14)的圆心角,第一锥形空腔(13)的扩张段与所述压力泵(11)连通,第二锥形空腔(14)的收缩段和第一锥形空腔(13)的收缩段连通,第二锥形空腔(14)的扩张段与喷嘴(12)远离压力泵(11)的端面连通,当脱酸剂流经第一锥形空腔(13)的收缩段,液体的压力增大,在第二锥形空腔(14)的扩张段形成喷雾喷洒在反应塔本体(2)内。
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---|---|---|---|---|
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CN208824231U (zh) * | 2018-09-28 | 2019-05-07 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种低温脱硝反应塔及低温臭氧脱硝装置 |
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